问题 解答题
已知定义域为R的奇函数f(x)满足f(log2x)=
-x+a
x+1

(1)求函数f(x)的解析式;
(2)判断并证明f(x)在定义域R上的单调性;
(3)若对任意的t∈R,不等式f(t2-2t)+f(2t2-k)<0恒成立,求实数k的取值范围.
答案

(1)函数f(x)的定义域为R,又f(x)满足f(-x)=-f(x),

所以f(-0)=-f(0),即f(0)=0.

f(log2x)=

-x+a
x+1
中令x=1得出f(0)=
a-1
2
0,所以a=1

令log2x=t,则x=2t,y=f(t)=f(x)=

-2t+1
2t+1
(t∈R)

所以f(x)=

-2x+1
2x+1

(2)减函数

证明:任取 x1,x2∈R,x1<x2,△x=x2-x1>0,

由(1)f(x2)-f(x1)=

1-2x2
1+2x2
-
1-2x1
1+2x1
=
2(2x1-2x2)
(1+2x1)(1+2x2)

∵x1<x2

0<2x12x2

2x1-2x2<0,(1+2x1)(1+2x2)>0

∴f( x2)-f( x1)<0

∴该函数在定义域R上是减函数

(3)由f(t2-2t)+f(2t2-k)<0得f(t2-2t)<-f(2t2-k),

∵f(x)是奇函数∴f(t2-2t)<f(k-2t2),由(2),f(x)是减函数

∴原问题转化为t2-2t>k-2t2

即3t2-2t-k>0对任意t∈R恒成立∴△=4+12k<0,得k<-

1
3
即为所求.

单项选择题
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